Balanseerija

• Priit Suurküla
• Siim Sülla
• Holger Kruusla
• Martin Parker

1. Nädal - Nädal 1
2. Nädal - Nädal 2
3. Nädal - Nädal 3

• Robot toetub maapinnale ainult kahe rattaga
• Robot on autonoomne
• Robot suudab püsti seista ja sõita mööda joont

Meie Roboti ideelahenduse leidmine koosnes kahest osast. Esiteks visuaalse lahenduse leidmine, et robot näeks atraktiivne ja ilus välja ning ühtlasi oleks lihtsalt koostatav. Teiseks ja ühtlasi ka olulisemaks oli leida meile sobiv roboti tööpõhimõte. Selleks oli kolm võimalust: Güroskoobi, Infrapuna-, või Ultraheli kaugusandurite kasutamine.

• Disain ja mehaanika

See oli üks esimestest asjadest, mille me reaalselt (3D mudelina) valmis saime. Kokku valmis 2 mudelit, seega polnud sobiva lahenduse valik ülemäära keeruline. Alljärgnevatel piltidel meie Disainilahendused.

Oma projekti realiseerimiseks valisime teise disaini variandi (parempoolne lahendus). Valik osutus selliseks mitmetel kaalutlustel. Suurimaks kasuteguriks oli sellise variandi lihtsus. Kogu roboti kere koosneb kaheksast detailist, mis kõik valmistatakse CNC pingil. Sellega seoses jäävad ära eisimese lahenduse puhul vajalikuks osutunud treimis, keermelõikus, mõõtmis, ning saagimis tööd, mida teise variandi puhul teeb meie eest CNC pink. Esimese variandi suureks puuduseks oli ka Ultraheli andurite paigutamine, kuna andurite „vaateväli“ on üsna lai siis peavad andurid asetsema roboti kerest teatud kaugusel ning kindla nurga all, et kere ei hakkaks andurite tööd segama.

• Balanseerimise tööpõhimõte.

Kuna kõik variandid on omamoodi huvitavad ning kõigil neist on oma valupunktid ,mida lahendada, siis oli otsustamine päris keeruline. Kuna güroskoobid on suhteliselt kallid ja roboti programmeerimine güroskoopi kasutades on võrreldes teistega mõnevõrra keerulisem otsustasime sellest lahendusest loobuda. Järgi jäid kaugusandurid. Lähema uurimise käigus selgus, et infrapuna andurid ei peegelda kõigilt pindadelt ühetaoliselt tagasi ja annavad seetõttu häiringuid ning tuli meil ka neist loobuda, sest joon mida mööda robot peab sõitma on musta värvi ning võib hakata IR andurite tööd häirima. Ultraheli andureid uurides selgus, et sellise lahendusega on valmistatud balanseerivaid roboteid. Kuna kodulabori komplekti kuulub samuti ultraheliandur, siis otsustasime, et neid kasutades saame roboti prototüübi kiiresti valmis ning sellega seoses jääb meil rohkem aega katsetusteks ja koodi kirjutamiseks.

Kõike eelnevat arvesse võttes otsustasime, et põhjalikumalt hakkame arendama teist disainilahendust koos ultraheli anduritega, mis tagavad roboti balansseerimise.

Lahendus

• Kasutame kahte ultraheliandurit roboti asendi määramiseks maapinna suhtes
• Roboti ajuks on ATMega128 mikrokontroller
• Kahte ratast veavad kaks DC mootorit

Roboti projekteerimisel lähtusime sellest, et see oleks huvitava välimusega ning, et seda oleks võimalikult lihtne kokku panna (lahti võtta). Roboti kere koosneb kahest identsest küljest, mille sisse on lõigatud tapiavad ja freesitud mootorite kinnitus avad. Kahe külje vahele paigutuvad horisontaalplaadid moodulite ning patareide jaoks. Nende asetus on paigutatud nii, et oleks lihtne moodulplaatidele ligi pääseda (paigaldada progammaatori juhet, andurite ja mootorite juhtmeid jne). Kuna tapid lähevad avadesse ainult ühte moodi ning horisontaalplaate on kõigest kolm erinevat siis on kere kokku panemine hämmastavalt lihtne. (juhul kui moodulid ning andurid on eelnevalt plaatidele monteeritud). Roboti ratasteks kasutame tavalisi lego rattaid (http://www.peeron.com/inv/parts/2903), mis on meie roboti tarvis vastavalt modifitseeritud. Rataste tsentrisse on puuritud suuremad augud,mis on ka keermestatud. Alloleval pildil ratas koos kinnitusega (ratas kinnitub mootori võllile kahe kruvi abil).